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La prise en compte des matériaux alternatifs par le prescripteurs

L. DUFLOT (CG57)

• L’utilisation de matériaux alternatifs est depuis très longtemps ancrée dans nos habitudes

• Les applications sont multiples

Les matériaux alternatifs – Application chantiers

Les matériaux alternatifs – Applications routières

• TERRASSEMENTS

– Base drainante (LHF, Schiste)

– Masque – Eperon (LHF, LAF, LACE, Schiste)

– Remblai (LHF, Schiste, produits de démolition, mélange, MIDND)

– Couche de forme (LHF, Schiste, produits de démolition, mélange)

Les matériaux alternatifs – Applications routières

• CHAUSSEES

– Utilisation en GNT (LHF, Schiste, produits de démolition, mélange)

– Utilisation en GTLH (LHF, cendres volantes, schistes)

– Utilisation en assises hydrocarbonées (LHF, LAFE)

– Utilisation en couche de surface (LHF, LAFE)

– Utilisation en ESU (LHF, LAFE)

Les matériaux alternatifs – Applications diverses

– Utilisation dans les liants bétons (LHF, cendres)

– Utilisation dans les bétons (LHF, cendres volantes)

Le contrat

– Le maître d’ouvrage doit fixer des objectifs de performance en totale cohérence avec la destination de l’objet

– Il ne prescrit pas de matériaux mais les agrée

De la prescription à la réception de l’objet

• Objectifs de performance suivant l’usage

– Critères spécifiques

• Environnementaux

• Techniques

• Agrément des matériaux

• Conditions de mise en œuvre et précautions d’emploi

• Contrôles et réception

Contexte environnemental

– Dans tout projet et plus spécifiquement dans le cadre de l’utilisation des matériaux alternatifs, il est important au préalable de cadrer précisément la sensibilité du milieu (zone humide, zone inondable, proximité de cours d’eau, périmètre de protection, …..)

– Des documents fixent les limites d’utilisation des matériaux alternatifs: �Le guide d’application du SETRA: acceptabilitéenvironnementale de matériaux alternatifs en technique routière�Les guides d’utilisation des matériaux lorrains en technique routière

Objectif de performances en fonction des usages

– Type d’infrastructure (VRNS, VRS)

– Trafic PL et trafic cumulé

– Niveau de protection au gel

– Classe d’arase et de Plateforme Supérieure des Terrassements (couple Ari, PST j)

– Classe de plateforme (PF i)

– Exigences d’uni

– Exigences adhérence

Corpus documentaire et normatif

• Guide des Terrassements Routiers (GTR NF P 11 300)• Guide des traitements de sols• Conception et dimensionnement des structures de chaussée (1994)• Catalogues des structures types de chaussées neuves (1998)• CCTG: fascicule 2 – terrassements généraux

fascicule 3 – liants hydrauliquesfascicule 23 – fourniture de granulats employés à la construction et l’entretien de chausséesfascicule 24 – fourniture de liants bitumineuxfascicule 25 – exécution des corps de chausséefascicule 26 – exécution des enduits superficiels d’usurefascicule 27 – fabrication et mise en œuvre des enrobésfascicule 28 – exécution des chaussée en béton

Corpus documentaire et normatif (suite)

• Notes diverses comme aide au choix des gtranulats pour chaussées basée sur les normes européennes de janvier 2005 (CFTR – info)

• Les guides d’utilisation des matériaux lorrains en technique routière

• NF EN 13242: Granulats pour matériaux traités aux liants hydrauliques et matériaux non traités utilisés pour les travaux de génie civil et pour la construction des chaussées.

• NF EN 13285: Graves non traitées " Spécifications " .

• NF EN 13043: Granulats pour mélanges bitumineux et pour enduits superficiels utilisés dans la construction des chaussées, aérodromes et d’autres zones de circulation.

• NF EN 14227: Mélanges traités aux liants hydrauliques - Spécifications

• NF P 18 545articles 7, 8, 9 et10 :Granulats – Eléments de définition, conformité et codification.

• NF P 18-30i: composants entrant dans le fabrication des bétons• NF P 18-302: Laitier cristallisé de haut-fourneau

• NF EN 13139 : Granulats pour mortiers• NF EN 12620 : Granulats pour bétons hydrauliques.

Processus d’agrément

• Elaboration d’une fiche d’agrément reprenant les exigences fixées par le contrat

• Fourniture des éléments par l’entreprise via une fiche produit détaillant les caractéristiques des matériaux et mettant en exergue les demandes dérogatoires éventuelles et les conditions d’utilisation particulières (précautions d’emploi)

Processus de contrôle de la mise en oeuvre et de réception

• Elaboration d’un plan de contrôle en fonction de l’usage définissant les paramètres visés, les objectifs à atteindre et les modalités de contrôle (planche de convenance, type d’essai, fréquence, lot de contrôle)

• Définition des modalités de réception de l’ouvrage

Terrassement – Remblai

1/ Techniques-conception

- Hauteur, pente des talus et géométrie des remblais == > stabilité et caractéristiques intrinsèques des matériaux- Granulométrie- Sensibilité à l’eau (essai au bleu) - Dureté: maintien des caractéristiques après la mise en œuvre et dans la vie de l’ouvrage: LOS-MDE-Classification GTR (NFP 11-300)

Terrassement – Remblai

• 2/ Mise en œuvre -épaisseur, compactage – Planche d’essai

� stricte application du GTR� critères de suivi:

- vibratoires- Q/S

• 3/ Contrôles- qualité compactage via Q/S, - portance: déflexion (rare) / plaque, - altimétrie

Partie d'ouvrage concernée Densité sèche γd Essai de plaque Déflexionsd(1/100mm)γdmoy (*) γdfc (*) EV2 EV2/EV1

Cœur et corps de remblai ≥95%γdOPN ≥92% γdOPN ≥35 Mpa <2,2 ≤ 300

Substitution de purge et/ou base drainante

≥95%γdOPN ≥92% γdOPN ≥30 Mpa <2,2 ≤300

Assise de remblai ≥90%γdOPN - ≥30 Mpa <2,2 ≤ 400

Forme après décapage � profil : plus ou moins dix centimètres (± 10cm),� pente transversale : plus ou moins deux pour cent (± 2 %),Profil sous couche de forme � plus ou moins quatre centimètres (± 4cm),Pente transversale sous couche de forme � plus ou moins un pour cent (± 1 %),Talus avant revêtement de terre végétale � de zéro à plus quinze centimètres (- 0cm, + 15cm),

A. Compacités / Portance

B. Géométrie

Terrassement – RemblaiExemple de prescriptions

Terrassement – Couche de forme


- Conception

*épaisseur < == > objectif de portance-protection au gel;

- Technique

* Granulométrie: 0/31.5mm - 0/50mm - 0/100mm (chemin)

* Insensibilité à l’eau (fines insensibles à l’eau)

* Insensible au gel

* Maintien des caractéristiques et des performances après mise en œuvre et dans la vie de l’ouvrage (LOS-MDE)

Terrassement – Couche de forme

2/ Mise en œuvre

- épaisseur, compactage

�stricte application du GTR

�planches d’essais

Critères de suivi:

- vibratoires

- Q/S

- compacité

- teneur en eau W%

3/ Contrôles

- qualité compactage (q3): Q/S (ou gammadensimètre mais limite sur la mesure en z),

- altimétrie – réglage, uni (APL GO - grandes ondes)

Terrassement – Couche de formeExemple de prescriptions

Densitél'objectif de densification visé pour le compactage des couches de forme est le suivant :• γdmoy ≥ 98,5% γdOPN,• γdfc ≥ 96% γdOPN.PortanceLe niveau de portance à atteindre est :EV2 75 Mpa (section courante) suivant le cas

− EV2 / EV1 < 2− Déflexion d ≤ 150/100 mm

Type de travaux Bandes

d’ondes Spécifications minimales à obtenirVitesse du projet : 90 km/h - Construction d’une chaussée neuve

PO sans objetLots de contrôle de1000 mètres

MO Sans objet

GO ≥3

Uni

CHAUSSEES – Assises utilisation en GNT


objectifs de performances (classe trafic et protection au gel)

� Classification NF EN 13242/ NF EN 13 285 / NF P 18545

� Dimensionnement catalogue ou Alizée ou autre

Codification et compensation(caractéristiques intrinsèques)

CHAUSSEES – Assisesutilisation en GNT

2/ Contrôles- Mise en œuvre

- Epaisseur mise en œuvre

- Compactage / Objectif q2

* planche d’essai

* teneur en eau, granulométrie et LA / MDE

* recoupe de la partie superficielle

- Contrôle continu classique de l’entreprise (soumise au visa du Maitre d’Œuvre) et Contrôle Extérieur

3/ Contrôles-Réception:

- Qualité compactage Q2: planche - gamma – déflexion

- Réglage, Altimétrie - Uni

Contrôle de fabrication

Les contrôles sont effectués dans les conditions définies à l'article 7 .2.1. de la norme NF P 98-115. et sont comparés aux tolérances suivantes (issus de l’application de la norme NFP 98-105): Passant à D Plus ou moins 4% en valeur absolue Passant à 8 mm Plus ou moins 6% en valeur absolue Passant à 2 mm Plus ou moins 5% en valeur absolue Passant à 0,063 mm Plus ou moins 1.5% en valeur absolue

Le dépassement de ces seuils rend le lot non conforme

CHAUSSEES – Assisesutilisation en GNT

Exemple de prescriptions de contrôles

CHAUSSEES – Assisesutilisation en GTLH

Classification en fonction des performances mécaniques à 365jrs:

-Résistance à la traction Rt(MPa)

Essai de traction directe (Rt) ou Essai de compression diamétrale (Rtb) == >

Rt = 0,8*Rtb

-Module E (MPa)

Traction



– objectifs de performances (classe trafic et protection au gel)

� Classification NF EN 13242/ NF EN 14 227 / NF P 18545

� Dimensionnement catalogue ou Alizée ou autre

Codification et compensation(caract intrinsèques)

GTLH � préfissuration et dispositif anti remontée de fissures



- formulation

- Teneur en eau % et optimum proctor modifié opm,

- Conditions météorologiques,

- Epaisseur,

- Compactage � Q1 à Q2,

- Planche d’essai,

- Recoupe de la partie superficielle,

- Contrôle continu classique de l’entreprise (plan de contrôle de l’entreprise doit être soumis au visa du maître d’œuvre) et contrôle extérieur


3/ Contrôles-Réception

- Formulation

- Qualité de compactage : planche d’essai + gamma + déflexion

- Altimétrie - Réglage;

- Contrôles de l’uni (préférer une granulométrie 0/20)

- Contrôle sur carottes à posteriori (dans certains cas)

Le contrôle de conformité des mélanges fabriqués est réalisé en permanence par un système d'acquisition de données. En outre, des prélèvements sont effectués dans les conditions définies à l'article7.2.1. de la norme NF P 98-115. Les résultats sont comparés aux tolérances suivantes (issus de l’application de la norme NFP 98-105): Passant à D Plus ou moins 4% en valeur absolue Passant à 10 mm Plus ou moins 6% en valeur absolue Passant à 6,3 mm Plus ou moins 6% en valeur absolue Passant à 2 mm Plus ou moins 5% en valeur absolue Passant à 0,063 mm Plus ou moins 1,5% en valeur absolue Teneur en liant Plus ou moins 0,3% en valeur absolue

Le dépassement de ces seuils rend le lot non conforme

Réglage - Profil en travers - Surfaçage Les tolérances sont celles fixées par l'article 7.4 de la norme NF P 98-115.

CHAUSSEES – Assisesutilisation en GTLHExemples de prescriptions

Contrôles de fabrication

CHAUSSEES – Assises et couche de surfaceMatériaux hydrocarbonés


- objectifs de performances(classe trafic et protection au gel)

- Classification NF EN 13043 / NF P 18545 classification des granulats

- Dimensionnement catalogue ou Alizée ou autre


- formulation

- épaisseur,

- compacité (teneur en vides)

- contrôle continu classique de l’entreprise et Contrôle Extérieur

3/ Contrôles-Réception

- formulation

- compacité,

- uni,

- adhérence (pmt)



Exemples de prescriptions

• La macrotexture, pour les couches de roulement, est contrôlée par la mesure de la Profondeur Moyenne de Texture (PMT-ex HSv) selon la norme NF EN 13036-1. Les résultats obtenus doivent être conformes aux exigences de la circulaire 20023-39 du 16 mai 2002 de la Direction des Routes.

0,40mm≥0,60mmVoie rapide

urbaine

Pente ≤ 5 %

2 x 2 voies ≥90

0,40mm≥0,60mmTraversée

d’agglomération

Bidirectionnelles 50 à 90

PMT minimumPMT spécifiéeConfiguration du site

Type de chaussée

Vitesse autorisée(km/h)

Milieu urbain et péri-urbain

Pour tous les matériaux:

Il faut une utilisation adaptée, raisonnée et raisonnable

en accord avec les prescriptions techniques et environnementales de rigueur

Merci de votre attention

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